Eigenschaften von Coenzym Q10 und seine Bioverfügbarkeit

Coenzym Q10 ist eine körpereigene Substanz, die eine zentrale Rolle bei der Versorgung der einzelnen Zelle mit Energie spielt. Sie fungiert als essenzielles Element in den Kraftwerken unserer Zelle, den Mitochondrien, wo sie als Transportsystem für Energieladungen fungiert. Aus diesem Grund kommt es vor allem in Lunge, Leber und Herz vor, also den Organen, die viel Energie benötigen. Als Ubichinon wird Coenzym Q10 in allen lebenden Zellen benötigt und hergestellt.

Eine weitere Funktion von CoQ10 ist die Neutralisierung schädlicher Sauerstoffverbindungen. Es  ist somit ähnlich wie Vitamin E ein starkes intrazelluläres Antioxidans. Q10 ist für gesunde Menschen nicht essenziell, da der Organismus aus den Aminosäuren Phenylalanin bzw. Tyrosin in Kombination mit Mevalonsäure ausreichende Mengen an Coenzym Q10 selbst bilden kann. Die beiden Aminosäuren sind Bestandteile von Nahrungsproteinen und vor allem in Gemüse, Nüssen, Milchprodukten, Fleisch und Fisch enthalten. Mevalonsäure ist vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten. Auch ist eine Umwandlung anderer in der Nahrung enthaltenen Ubichinone mit kürzerer Kohlenstoffkette wie Q8 und Q9 möglich. Voraussetzung für die körpereigene Bildung ist allerdings eine ausreichende Versorgung mit B- Vitaminen und Vitamin E.

Chemisch beurteilt, ist die Verbindung ist eine vitaminähnliche Substanz mit hoher Fettlöslichkeit (Lipophilie) und somit sehr gering wasserlöslich.  Diese geringe Wasserlöslichkeit hat eine sehr geringe Lösung im Gastrointestinaltrakt zur Folge. Die geringe und variabel ausgeprägte orale Bioverfügbarkeit von CoQ10 ist eine große Herausforderung für die Supplementierung. Die Zahl der erhältlichen Produkte, die die Nahrung mit Coenzym Q10 ergänzen sollen, ist mittlerweile sehr groß. Der Stoff wird entweder einzeln oder in Kombination mit Vitaminen, Mineralstoffen und Pflanzenextrakten angeboten. Es wird sowohl als „Starkungspräparat“ und auch als „Anti-Aging-Mittel“ für Herz und Hirn angepriesen.

Die Verbindung existiert in einer oxidierten Form, die als Ubichinon-10 bezeichnet wird, und in einer reduzierten Form, dem Ubichinol. Im systemischen Kreislauf liegt CoQ10 überwiegend (> 95 %) in der reduzierten Form als Ubichinol vor. Der Umwandlungsprozess zwischen Ubichinon und Ubichinol ist enzymatisch reguliert und essenziell für seine biologische Aktivität. Aufgrund seiner Funktion als Elektronentransporter sowie als potentes Antioxidans kann CoQ10 therapeutisch bei verschiedenen Indikationen wie Herzinsuffizienz, neurodegenerativen Erkrankungen, Migräneprophylaxe und Statin-induzierter Myopathie eingesetzt werden.

Die Bioverfügbarkeit von Coenzym Q10

CoQ10 wird mit der Nahrung schlecht aufgenommen. In der Regel ist die Menge, die der Körper selbst synthetisieren kann, ausreichend. Infolge der schlechten Wasserlöslichkeit erfolgt die Resorption hauptsächlich über passive Diffusion im Dünndarm, wobei CoQ10 in Mizellen eingebettet über die Enterozyten aufgenommen wird. Dies entspricht dem Resorptionsmechanismus fettlöslicher Vitamine (z. B. Vitamin E, D, K). Es empfiehlt sich generell, Q10 Produkte mit einer fettreichen Mahlzeit einzunehmen. Die gleichzeitige Einnahme mit fettreichen Mahlzeiten verbessert die Bioverfügbarkeit signifikant um das 3- bis 5-Fache. Mit der Nahrung werden 5 bis 10 Milligramm Coenzym Q10 täglich aufgenommen. Braucht man mehr von dieser Substanz, als der Körper selbst herstellt, ist ein Nahrungsergänzungsmittel eventuell hilfreich. Hier zeigen sich aber sehr starke individuelle Unterschiede darin, wie effektiv verschiedene Menschen die Substanzen aus der Nahrung und Nahrungsergänzungsmitteln (NEM) aufnehmen.

Als fettlöslicher Stoff ist CoenzymQ10 vor allem in fetthaltigen Lebensmitteln zu finden. Tierische Lebensmittel enthalten hohe Mengen Q10, vor allem Fleisch, Fisch, Geflügel, Leber, Ei und Butter. In pflanzlichen Lebensmitteln sind geringere Mengen zu finden, mit Ausnahme von Speiseölen wie Soja-, Raps- und Sesamöl sowie Hülsenfrüchten, Soja und Nüssen. Anstatt auf Nahrungsergänzungsmittel zurückzugreifen, sollte man zuerst versuchen, ein vorhandenes Defizit durch den Verzehr von Coenzym Q10 reichen Lebensmittel auszugleichen.

Neben starken interindividuellen Schwankungen sind die Arzneiformen und die galenische Formulierung von großer Bedeutung. Es existieren Präparate, die Q10 in Emulsionen, eingebettet in Lipidträger (Mizellen) oder nanoverkapselt enthalten. Nach oraler Gabe zeigt CoQ10 eine komplexe Pharmakokinetik mit multiplen Plasmaspitzen, was auf einen enterohepatischen Kreislauf und somit auf verzögerte Resorption hindeutet. Die maximale Plasmakonzentration wird üblicherweise 6 bis 8 Stunden nach Einnahme erreicht. Die Eliminationshalbwertszeit beträgt zwischen 33 und 35 Stunden.

Galenische Zubereitungen, die die Bioverfügbarkeit von Q10 erhöhen können

• Ölbasierte Zubereitungen

Coenzym Q10 wird in Ölen gelöst und als Weichgelatinekapsel angeboten. Diese erhöhen die Löslichkeit und ermöglichen eine bessere Mizellenbildung im Magen-Darm-Trakt.

• Einnahme der reduzierten, biologisch aktiven Form, dem Ubichinol

Ubichinol gilt als die bioverfügbarere Form von CoQ10. Studien zeigten eine bis zu 2-fach höhere Plasmakonzentration nach oraler Einnahme im Vergleich zu Ubichinon. Jedoch ist Ubichinol oxidationsempfindlich, was besondere Anforderungen an den Herstellungsprozess stellt.

• Nanopartikel- und Mizellenformulierungen

Technologien wie Nanoemulsionen, Mizellensysteme oder liposomale Zubereitungen können die Löslichkeit und Resorption verbessern. Ein Beispiel sind CoQ10-Formulierungen, bei denen CoQ10 in wasserlöslichen Trägern (z. B. Cyclodextrinen) komplexiert wird.

• Festdispersionssysteme

Die Einbettung von CoQ10 in einer hydrophilen Trägermatrix (z. B. PEG oder PVP) kann eine bessere Aufnahme und damit eine bessere Bioverfügbarkeit ermöglichen.

Anwendungsgebiete von CoenzymQ10

Manche Erkrankungen führen zu einem gesteigerten Bedarf. Hier kann eine geringere Eigenproduktion z.B. durch geschädigte Mitochondrien der Grund sein. Aber auch bestimmte Medikamente können zu Störungen des CoQ10-Haushalts führen, z. B. cholesterinsenkende Statine.  Durch die Einnahme von Statinen wird die körpereigene Q10-Produktion gehemmt. Manche Studien zeigten eine deutliche Abnahme um bis zu 50 Prozent von Q10 unter einer Statin-Therapie. Möglicherweise kann die Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln mit wasserlöslichem Q10 (Ubichinol) auch für Menschen mit Diabetes hilfreich sein, doch das ist nicht abschließend geklärt. Mit zunehmendem Alter nimmt die Q10-Konzentration in verschiedenen Geweben deutlich ab. Davon ist vor allem das Herz betroffen. Gastrointestinale Erkrankungen können die Resorption erheblich beeinflussen.

Bei der ärztlichen Therapie von Personen mit Herzerkrankungen konnten positive Effekte mit hochdosiertem Q10 erzielt werden. Das lässt jedoch keine Rückschlüsse auf einen positiven Nutzen der Präparate als Nahrungsergänzungsmittel zu. Ob und wenn, ab welchen Dosierungen Coenzym Q10 aus Nahrungsergänzungsmitteln bei Menschen nützlich ist, ist sehr unklar. Werbeaussagen, egal bei welcher Erkrankung oder welchen Beschwerden oder Symptomen, sind daher nicht zulässig und verboten und sollten immer sehr kritisch hinterfragt werden. Bei einer Aufnahmemenge von 10-30 Milligramm täglich sind bislang keine gesundheitlichen Nachteile bekannt. Produkte mit diesen Dosierungen werden in Deutschland seit mehr als 30 Jahren angeboten und gelten als sicher.

Mögliche Nebenwirkungen von CoenzymQ10

• Wenn zusätzlich Piperin oder Pfefferextrakt als Zutaten angegeben werden, ist Vorsicht geboten, da diese zu einer unkontrollierbaren höheren Aufnahmerate führen können.
• Bei hohen Dosierungen von mehr als 100 Milligramm sind Nebenwirkungen wie Schlaflosigkeit, Sodbrennen, Durchfall, Übelkeit, Appetitverlust und Unwohlsein, Reizbarkeit und Hautausschlag nicht auszuschließen.
• Bei sehr hohen Dosierungen von bis zu 300 Milligramm täglich sind neben Magen-Darm-Problemen Hinweise auf Zellschädigungen vorhanden.
• Wechselwirkungen mit Medikamenten zur Blutgerinnung (Antikoagulantien) sind bei täglicher Zufuhr von mehr als 100 Milligramm am Tag möglich, da das Coenzym strukturell dem fettlöslichen Vitamin K ähnelt. Die Wirkungen der Medikamente könnten dadurch reduziert werden, was thromboembolische Ereignisse zur Folge haben kann.
• Eine weitere Wechselwirkung bei erhöhter Einnahme von Q10 ist mit dem Asthma-Therapeutikum Theophyllin denkbar.

Fazit

Aufgrund der stark unterschiedlichen Daten aus diversen Studien, gepaart mit den interindividuellen Schwanken bezüglich der Resorption der Substanz, kann an dieser Stelle nicht abschließend geklärt werden, welches Darreichungssystem am besten geeignet ist. Die Daten der Studien sind uneinheitlich und werden bis heute kontrovers diskutiert. Alle bisher von Herstellern eingereichten und geprüften Werbeaussagen sind als wissenschaftlich nicht belegt bewertet worden. Die orale Bioverfügbarkeit von Coenzym Q10 ist aufgrund seiner physikochemischen Eigenschaften eingeschränkt. Für eine effektive systemische Aufnahme sind galenische Optimierung und die richtige Einnahmeart entscheidend. Ubichinol bietet eine pharmakokinetisch überlegene Alternative, stellt jedoch höhere Anforderungen an Stabilität und Lagerung.

In der pharmazeutischen Beratung sollte auf die galenische Formulierung, die Einnahme mit fettreicher Nahrung sowie auf Wechselwirkungen und individuelle Resorptionsbedingungen besonderer Wert gelegt werden. Die liposomale Form der Nahrungsergänzung scheint weniger effektiv zu sein. Kombinationspräparate mit anderen Vitaminen und Mineralstoffen sind wegen der chemischen Instabilität von CoQ10 und potenzieller Wechselwirkung eher kritisch zu betrachten. Eine differenzierte Auswahl der Darreichungsform und der Produktzusammensetzung insbesondere bei therapeutischer Anwendung und Supplementierung ist entscheidend für die Wirksamkeit des CoQ10.

Ein nachgewiesener Mangel an Coenzym Q10 scheint sehr selten der Fall zu sein, daher sind in der Allgemeinbevölkerung bisher keine Mangelsymptome klar einem solchen Defizit zuzuordnen.

Quellen

Verbraucherzentrale Wissenwertes

DeutschesGesundheitsportal